如何实现滑动转向机器人室外移动机器人精准的定位与快速、准确的路径规划一直以来都是机器人研究人员最关注的研究内容。本论文以室外滑动转向机器人为研究对象,针对当前设备与算法难以实现平滑的全局定位、不能规划出符合运动学约束的平滑全局路径以及轨迹跟踪速度、精度不高的问题,对室外滑动转向机器人的全局定位、全局路径规划、局部路径规划以及轨迹跟踪算法开展研究,以实现滑动转向机器人快速、准确地完成导航任务。本文重点对适应滑动转向机器人运动学特性的全局定位算法,基于运动基元的图搜索全局路径规划算法以及改进动态圆弧拟合轨迹跟踪算法进行研究。主要工作如下:1:室外移动机器人全局定位算法研究。该算法采用匀转速运动模型卡尔曼滤波器对机器人的姿态进行优化。并且分别使用匀速运动和匀加速运动两种运动模型实现卡尔曼滤波器的状态预测,进而实现对机器人定位的滤波处理。通过对比两种方法的定位效果,完成最终定位方案的确定。2:基于运动基元的全局路径规划算法研究。该算法采用基于运动基元的图搜索算法使规划出的路径符合滑动转向机器人的运动学约束。该算法采用反向增量式搜索算法,使其能够实现快速重规划。并加入靠近目标的dubins曲线实现路径拼接。采用增加放大启发系数与搜索范围限定等方法加快搜索速度。3:采用动态障碍物理论与基于运动基元的全局路径图搜索算法结合实现符合滑动转向机器人运动学约束的多机器人路径规划。4:改进动态圆弧拟合的轨迹跟踪算法研究。为了提高滑动转向机器人轨迹跟踪的速度与精度,提出了一种改进动态圆弧拟合轨迹跟踪算法以解决拟合全局路径效果不佳的问题。该算法建立了一种动态前探距离模型,能够在航向突变处动态截断路径,同时采用将障碍物势场模型与轨迹碰撞检测方程相结合的方法来确保拟合所得轨迹的安全。该算法建立了平均圆弧半径模型、半径匀速变化模型、并加入调姿幅度硬约束来提升机器人移动的速度和稳定性。其次建立了基于位姿观测的打滑误差模型,以解决跟踪精度差的问题。5:实验研究。搭建滑动转向移动机器人平台、编写定位与路径规划软件,对算法的有效性进行仿真及实验研究。